4.1 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．分析教材“問題探討”中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解滲透現(xiàn)象的發(fā)生條件和機(jī)理。2．結(jié)合動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，分析動(dòng)物細(xì)胞的滲透作用。3．結(jié)合質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)，分析植物細(xì)胞的吸水和失水。4．分析教材提供的資料，了解物質(zhì)跨膜運(yùn)輸的其他實(shí)例，理解選擇透過性膜的含義。(重點(diǎn))【自主預(yù)習(xí)】1．滲透系統(tǒng)的組成：(1)半透膜；(2)膜兩側(cè)存在濃度差。2．?dāng)U散作用和滲透作用的關(guān)系物質(zhì)從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的運(yùn)動(dòng)稱為擴(kuò)散作用。滲透作用是一種特殊方式的擴(kuò)散，它是指分子或其他溶劑分子通過半透膜(或選擇透過性膜)進(jìn)行的擴(kuò)散。3．滲透作用的原理細(xì)胞也具有類似于滲透裝置的結(jié)構(gòu)，也能發(fā)生滲透作用，結(jié)合動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，探究以下內(nèi)容：1．哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞在不同濃度溶液中的形態(tài)變化。動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，也沒有大液泡，動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于半透膜。(1)當(dāng)外界溶液濃度>細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞失水皺縮。(2)當(dāng)外界溶液濃度<細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，細(xì)胞吸水膨脹，直至漲破。(3)當(dāng)外界溶液濃度＝細(xì)胞質(zhì)濃度時(shí)，水分進(jìn)出平衡，細(xì)胞形態(tài)基本不變。2．植物細(xì)胞的滲透系統(tǒng)構(gòu)成(1)植物細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)，稱為原生質(zhì)層，具有選擇透過性，相當(dāng)于一層半透膜。(2)植物細(xì)胞內(nèi)的液體環(huán)境主要是指液泡內(nèi)部的細(xì)胞液。當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞會失水；當(dāng)外界溶液濃度小于細(xì)胞液濃度時(shí)，植物細(xì)胞會吸水。3．植物細(xì)胞的吸水和失水實(shí)驗(yàn)質(zhì)壁分離與復(fù)原是植物細(xì)胞吸水和失水的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，請完成實(shí)驗(yàn)過程并討論提出的問題。(1)實(shí)驗(yàn)材料：成熟的活的植物細(xì)胞(如紫色的洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞)(2)實(shí)驗(yàn)原理①成熟的植物細(xì)胞的原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。②細(xì)胞液具有一定的濃度，與外界溶液形成濃度差。③原生質(zhì)層的伸縮性比細(xì)胞壁的伸縮性大。(3)實(shí)驗(yàn)試劑：質(zhì)量濃度為0.3_g/mL的蔗糖溶液。(4)實(shí)驗(yàn)過程(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論①當(dāng)細(xì)胞液濃度<外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞失水，原生質(zhì)層和細(xì)胞壁分離，發(fā)生質(zhì)壁分離。②發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，當(dāng)細(xì)胞液濃度>外界溶液濃度時(shí)，細(xì)胞吸水，發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原。細(xì)胞的吸水和失水是水分子順著相對含量的梯度跨膜運(yùn)輸的過程，其他物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸有什么特點(diǎn)呢？結(jié)合下列材料分析：1．觀察水稻和番茄對無機(jī)鹽的吸收示意圖。分析：(1)據(jù)圖，番茄吸收Ca2＋、Mg2＋多，吸收SiO少；水稻吸收SiO多，而吸收Ca2＋、Mg2＋少。說明不同植物細(xì)胞對同一無機(jī)鹽離子吸收不同。同一植物細(xì)胞對不同無機(jī)鹽離子的吸收不同。植物細(xì)胞對無機(jī)鹽離子的吸收具有選擇性。 【互動(dòng)探究】 “人造細(xì)胞”是用羊皮紙或火棉膠等半透性膜材料做成的一個(gè)密閉的囊，囊里面裝了等量的不同濃度的蔗糖溶液。假設(shè)有三個(gè)這樣的“人造細(xì)胞”，分別用A、B、C表示。它們的蔗糖溶液濃度分別是10%、20%和30%。其中A、B細(xì)胞的外面套一金屬網(wǎng)籠。C細(xì)胞的外面沒有套金屬網(wǎng)籠。如下圖把三個(gè)“人造細(xì)胞”同時(shí)放在濃度為15%的蔗糖溶液的玻璃槽中，據(jù)圖回答：(1)經(jīng)過一段時(shí)間后，三個(gè)“細(xì)胞”的變化分別是(　　)A．A變大，B稍微變小，C不變 B．A變小，B稍微變大，C不變C．A變小，B稍微變大，C變大 D．A變大，B稍微變小，C變大(2)一段時(shí)間后，A、B的體積不再變化。此時(shí)A內(nèi)蔗糖溶液的濃度和外界蔗糖溶液的濃度相比________(較高、較低、相等)。B內(nèi)蔗糖溶液的濃度和外界蔗糖溶液的濃度相比________。(3)若將C浸入玻璃槽后，每隔半小時(shí)稱量一次重量。下列坐標(biāo)曲線中，能正確表示測試結(jié)果的是(　　)答案：(1)C　(2)相等　較高　(3)B 【課堂練習(xí)】1．植物體內(nèi)有三個(gè)相鄰的細(xì)胞a、b、c，已知它們的細(xì)胞液濃度大小關(guān)系是a>b>c，那么它們?nèi)咧g水分滲透的方向表示正確的是(　　)答案：C2．將人體血液置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%的食鹽溶液中制成裝片后，用顯微鏡觀察，可以發(fā)現(xiàn)血細(xì)胞呈現(xiàn)(　　)A．質(zhì)壁分離　　 B．正常狀態(tài)C．細(xì)胞膜破裂 D．細(xì)胞皺縮答案：D3．把成熟的草莓漿果洗凈后灑上很多蔗糖，會發(fā)生的現(xiàn)象是(　　)A．細(xì)胞中液泡增大B．蔗糖分子進(jìn)入草莓細(xì)胞C．整個(gè)細(xì)胞壁和原生質(zhì)層間充滿了水D．細(xì)胞中的水分外滲答案：D4．以紫色洋蔥鱗片葉外表皮為材料觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離現(xiàn)象，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞中能觀察到紫色中央液泡逐漸縮小B．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起細(xì)胞質(zhì)壁分離所需時(shí)間短C．發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞放入清水中又復(fù)原，說明細(xì)胞仍然保持活性D．用高濃度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起細(xì)胞質(zhì)壁分離答案：D5．將盛有一定濃度蔗糖溶液的透析袋口扎緊后浸于蒸餾水中，如圖表示透析袋中蔗糖溶液濃度與時(shí)間的關(guān)系(縱坐標(biāo)表示蔗糖溶液濃度)，正確的是(　　)答案：B6．在保持細(xì)胞存活的條件下，蔗糖溶液濃度與蘿卜條質(zhì)量變化的關(guān)系如圖所示。若將處于B濃度溶液中的蘿卜條移入A濃度溶液中，則該蘿卜條的質(zhì)量將(　　)A．不變 B．增大C．減小 D．先增后減答案：B7．將某一洋蔥鱗片葉放在某一濃度的蔗糖溶液中，制成裝片，放在顯微鏡下觀察，有3種狀態(tài)的細(xì)胞，如圖所示：(1)圖B細(xì)胞處于何種生理狀態(tài)？_______________________。(2)這三個(gè)細(xì)胞在未發(fā)生上述情況之前吸水能力大小關(guān)系是___________。(3)圖中標(biāo)號①指的物質(zhì)是___________________________。(4)假設(shè)將洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞制成裝片并使之處于高滲溶液中而發(fā)生質(zhì)壁分離，用顯微鏡觀察一個(gè)細(xì)胞的質(zhì)壁分離發(fā)展過程，發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞形態(tài)的變化順序?qū)⑷鐖D中所示的________________________________________________________________________。(5)若上述三幅圖是同一細(xì)胞在不同濃度的外界溶液中發(fā)生的現(xiàn)象。則這三種溶液濃度的大小關(guān)系是___________________________。答案：(1)質(zhì)壁分離　(2)A>B>C　(3)蔗糖溶液　(4)A→B→C　(5)C>B>A 

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第1節(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例

版本： 人教版 (新課標(biāo))

年級： 必修1《分子與細(xì)胞》

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